【IoT毕设.7】STM32单片机+机智云自助开发平台+猪舍检测系...

机智小子

第一篇内容：绪论，研究的意义和内容

点击下载：【IoT毕设.1】esp8266+机智云AIoT+猪舍监测系统设计与实现

第二篇内容：系统总体方案设计

点击下载：【IoT毕设.2】STM32F407单片机+机智云AIoT+猪舍监测与系统总体方案设计

第三篇内容：系统硬件设计

点击下载：【IoT毕设.3】STM32单片机+机智云AIoT+猪舍监测与系统硬件设计

第四篇内容：【IoT毕设.4.2】STM32+机智云AIoT+猪舍监测与系统软件设计

第五篇内容：【IoT毕设.5.1】STM32+机智云AIoT+猪只检测算法设计

第六篇内容：系统验证与调试

7.1 总结

物联网技术与计算机视觉技术仍在飞速发展，但是在生猪养殖领域大部分仍延续传统养殖方式，未来我国智慧养猪业的发展道路任重道远。本文基于实际场景，设计出一套基于机智云物联网云平台的猪舍监测系统，该系统集成度高、实用性强，具有广泛的适用性。

本文主要内容如下：
（1）分析了猪舍环境以及猪只监测的需求，提出并设计了基于机智云物联网云平台的猪舍监测系统方案。本文使用“服务器-微处理器-云平台-手机APP”四者结合的方案，利用“云”作为数据转发的中继平台，实现对环境监测信息、猪只检测信息以及控制信号的接收与转发。
（2）软件设计是系统功能实现非常重要的一环。其中，最重要的是工作模式设计，分为自动模式和手动模式。在自动模式下，系统判断环境数据，自动控制电气化设备运转；在手动模式下，接收手机APP的控制指令进行控制。系统中涉及的所有数据信息都会在显示屏上进行相应显示。
（3）手机APP设计是本系统人机交互的重要组成部分。结合机智云自助开发平台提供的设备接入SDK，利用AndroidStudio开发软件，设计了个性化APP。它能够接收云端发送的下位机信息，同时将用户发出的指令发送到云端，实现数据的双向传递。通过手机APP，用户能够实时了解猪舍内的监测数据，并且切换系统工作模式。
（4）设计了猪只检测算法。基于YOLOv4、卡尔曼滤波算法、匈牙利匹配算法、分割算法完成了猪只检测，得到猪只数量以及像素面积比重，并将结果通过串口发送至单片机，结合机智云物联网云平台发送至手机APP上进行显示。
（5）本系统能够提高猪舍内环境要素的稳定性，能够促进猪只健康生长，减轻工人的劳动强度，提高经济效益。

7.2 展望

本设计完成了基于机智云物联网云平台的猪舍监测系统的硬件和软件设计目标，预期的监测功能和控制功能都得到了完整验证。经过系统联合调试，实现了对猪舍内的温度、湿度、光照、氨气浓度、火焰、雨滴以及行人监测；实现了猪舍内猪只的检测、跟踪以及分割；在自动模式下，能够对照明灯、保温灯、换气扇、喷水泵、电动卷帘以及蜂鸣器进行自动控制；在手动模式下可以通过手机APP远程控制。所设计的系统功能性完整，能够保障猪舍内的环境稳定，有效降低人工的劳动强度。但是由于本人现阶段水平有限，本设计目前仍然具有很多地方需要进一步加强和改进。

（1）手机APP功能可以在后续的开发工作中，提供更加丰富的功能。手机APP软件目前实现了远程终端信息查看和控制指令的发送。在后面的开发工作中，可以在软件中增加更多有关养殖技术以及信息资讯类的功能，进一步丰富整套系统的内容。
（2）自动工作模式中设置的阈值是固定好的，但是对于猪只不同的生长阶段对应的环境指标不同，后续考虑增加在手机APP上修改阈值的功能。
（3）猪只目标检测算法部分由于缺少数据支持，暂没有拟合出体重与像素点面积比重之间的曲线，不能直接获取到体重信息。后续考虑结合实际需求，完善目标检测部分的实际应用。